Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах

СТРОИТЕЛЬНЫЕ  НОРМЫ И ПРАВИЛА 

ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ НА

ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ  ГРУНТАХ 

СНиП 2.02.04-88 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОМИТЕТ СССР

Москва 1990 

  РАЗРАБОТАНЫ ВНИИОСП им. Н.М. Герсеванова Госстроя СССР (канд. техн. наук А.В. Садовский, канд. геол.-минерал. наук Д.И. Федорович - руководители темы; д-р техн. наук В.О. Орлов, кандидаты техн. наук М.Р. Гохман, В.Ф. Жуков, Н.Б. Кутвицкая, В.К. Щелоков, М.Э. Слепак, С.М. Тихомиров, В.Д. Пономарев, Ю,С. Миренбург, В.М. Куприн, Е.С. Максименко и В.И. Никофоров; Е.А. Левкович, В.М. Водолазкин и Ю.Г. Федосеев), ЛенЗНИИЭП Госкомархитектуры (кандидаты техн. наук Д.Р. Шейкман, К.Ф. Маркин, Ю.А. Велли и А.С. Герасимов), институтом «Фундаментпроект» Минмонтажспецстроя СССР (кандидаты техн. наук А.А.Колесов и В.М. Шаевич), Красноярским ПромстройНИИпроектом Минуралсибстроя СССР (кандидаты техн. наук А.А. Коновалов и Ю.М. Казаков), Якутским филиалом Забайкальского ПромстройНИИпроекта Минвостокстроя СССР (д-р геол.-минерал. наук Л.Т. Роман), ЦНИИС Минтрансстроя СССР (кандидаты техн. наук Н.М. Глотов и Е.А. Тюленев), МИСИ им. Куйбышева (д-р техн. наук С.С. Вялов) и МГУ им. М.В. Ломоносова (д-р техн. наук Л.Н. Хрусталев, канд. техн. наук Г.П. Пустовойт) Гособразования СССР.

  ВНЕСЕНЫ ВНИИОСП им. Н.М. Герсеванова Госстроя СССР.

  ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Управлением стандартизации и технических норм в строительстве Госстроя СССР (О.Н. Сильницкая).

  С введением в действие СНиП 2.02.04-88 с 1 января 1990 г. утрачивают силу:

  СНиП  II-18-76 «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах»;

  изменения и дополнения СНиП II-18-76, утвержденные постановлениями Госстроя СССР от 16 января 1981 г. № 4, от 12 февраля 1981 г. № 17 и от 26 февраля 1986 г. № 24.

  При пользовании нормативным  документом следует  учитывать утвержденные изменения строительных норм и правил и государственных стандартов, публикуемые в журнале «Бюллетень строительной техники», «Сборнике изменений к строительным нормам и правилам» Госстроя СССР и информационном указателе «Государственные стандарты СССР» Госстандарта СССР. 

  Настоящие нормы распространяются на проектирование оснований и фундаментов зданий и сооружений, возводимых на территории распространения вечномерзлых грунтов, определяемой в соответствии с требованиями СНиП 2.01.01–82.

  Настоящие нормы, кроме пп. 1.1–2.7, не распространяются на проектирование оснований гидротехнических сооружений, земляного полотна автомобильных и железных дорог, аэродромных покрытий и фундаментов машин с динамическими нагрузками.

1. Общие положения

  1.1. Основания и фундаменты зданий  и сооружений*, возводимых на территории  распространения вечномерзлых грунтов, следует проектировать на основе результатов специальных инженерно-геокриологических (инженерно-геологических, мерзлотных и гидрогеологических) изысканий с учетом конструктивных и технологических особенностей проектируемых сооружений, их теплового и механического взаимодействия с вечномерзлыми грунтами оснований и возможных изменений геокриологических условий в результате строительства и эксплуатации сооружений и освоения территории, устанавливаемых по данным инженерных изысканий и теплотехнических расчетов оснований.

  * Далее для краткости, где это возможно, вместо термина "здания и сооружения" используется термин "сооружения".

  1.2. При проектировании оснований  и фундаментов на вечномерзлых  грунтах следует учитывать местные  условия строительства, требования  к охране окружающей среды, а также имеющийся опыт проектирования, строительства и эксплуатации сооружений в аналогичных условиях.

  Выбор строительных площадок и проектных  решений оснований и фундаментов  следует производить на основании  технико-экономического сравнения возможных вариантов с оценкой по приведенным затратам с учетом надежности.

  1.3. Инженерные изыскания для строительства  на вечномерзлых грунтах надлежит  проводить в соответствии с  требованиями СНиП 1.02.07–87, государственных стандартов и других нормативных документов по инженерным изысканиям и исследованиям грунтов для строительства.

  Проектирование  оснований без достаточного инженерно-геологического обоснования не допускается.

  1.4. Проектирование оснований и фундаментов  на вечномерзлых грунтах должно  включать расчет теплового режима грунтов оснований, а также выбор и расчет устройств и мероприятий, обеспечивающих соблюдение установленного расчетом теплового режима грунтов в основании сооружения в процессе его строительства и эксплуатации (п. 3.10).

  Тепловой режим грунтов основания и необходимые для его соблюдения требования к правилам эксплуатации сооружения должны входить в состав проектной документации сооружения, передаваемой эксплуатирующей организации.

  1.5. В проекте оснований и фундаментов  сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах, должно быть предусмотрено проведение систематических натурных наблюдений за состоянием грунтов оснований и фундаментов, в том числе наблюдений за температурой грунтов как в процессе строительства, так и в период эксплуатации сооружения. Число и расположение необходимых для этого наблюдательных скважин, нивелировочных марок и программа наблюдений в процессе строительства и эксплуатации устанавливаются про-

  ектной  организацией – автором проекта с учетом назначения и степени ответственности сооружения.

  Соответствие  состояния грунтов основания и фундаментов проектным требованиям при сдаче сооружения в эксплуатацию должно быть подтверждено результатами натурных наблюдений, выполненных в период строительства согласно программе. При сдаче законченного строительством сооружения эксплуатирующей организации должны быть переданы план расположения наблюдательных скважин, нивелировочных реперов и марок и программа дальнейших наблюдений.

2. Характеристики  вечномерзлых грунтов оснований

  2.1. Подразделение и наименование  разновидностей вечномерзлых грунтов следует производить в соответствии с ГОСТ 25100–82 с учетом особенностей их физико-механических свойств как оснований сооружений.

  2.2. По особенностям физико-механических  свойств среди вечномерзлых грунтов  должны выделяться сильнольдистые, засоленные и биогенные (заторфованные) грунты, использование которых в качестве оснований сооружений регламентируется дополнительными требованиями, предусмотренными разд. 5, 6 и 7, а также твердомерзлые, пластичномерзлые и сыпучемерзлые грунты, выделяемые согласно указаниям п. 2.3.

  2.3. Подразделение грунтов на твердомерзлые,  пластичномерзлые и сыпучемерзлые  при проектировании оснований  и фундаментов следует производить  в зависимости от их состава,  температуры и степени влажности  в соответствии с ГОСТ 25100–82 с учетом сжимаемости под нагрузкой.

  К твердомерзлым следует относить практически несжимаемые грунты с коэффициентом сжимаемости d £ 0,1 кПа^–1 (0,001 см²/кгс), к пластичномерзлым – грунты с коэффициентом сжимаемости d > 0,1 кПа^–1 (0,001 см²/кгс).

  Твердомерзлое или пластичномерзлое состояние засоленных и биогенных грунтов следует устанавливать только по данным опытного определения коэффициента их сжимаемости d.

  2.4. Необходимые для расчета оснований  и фундаментов физические и  деформационно-прочностные характеристики вечномерзлых грунтов надлежит определять, как правило, на основании их непосредственных полевых или лабораторных испытаний.

  2.5. В состав определяемых для  расчета вечномерзлых оснований  физических и механических характеристик  грунтов помимо характеристик, предусмотренных СНиП 2.02.01–83, должны дополнительно входить:

  а) физические и теплофизические характеристики мерзлых грунтов, определяемые в  соответствии с обязательным приложением 1;

  б) деформационные и прочностные характеристики грунтов для расчета мерзлых оснований по деформациям и несущей способности: коэффициент сжимаемости мерзлого грунта d_f (п. 4.21), расчетное давление R и сопротивление мерзлого грунта или грунтового раствора сдвигу по поверхности смерзания R_af и R_sh (п. 4.8.);

  в) деформационные характеристики грунтов для расчета оттаивающего основания по деформациям: коэффициент оттаивания А_th и сжимаемости d оттаивающего грунта и его относительная осадка x_th (п. 4.30);

  г) характеристика грунтов слоя сезонного  промерзания–оттаивания для расчета оснований и фундаментов на воздействие сил морозного пучения грунтов (пп. 4.42 и 4.45), а также характеристики мерзлых грунтов для расчета оснований на горизонтальные статические и сейсмические воздействия (пп. 8.5 и 8.6).

  При необходимости следует определять и другие характеристики мерзлых грунтов, характеризующие особенности их состояния или взаимодействия с фундаментами (вид криогенной текстуры, коэффициент вязкости h, эквивалентное сцепление c_eq, скорость вязкопластического течения льда n_i негативное трение оттаивающего грунта f_n и т. п.).

  2.6. Нормативные значения характеристик  грунта следует устанавливать  для выделенных при изысканиях  инженерно-геологических элементов на основании статистической обработки результатов экспериментальных определений в соответствии с ГОСТ 20522–75 и СНиП 2.02.01–83 с учетом предусмотренного проектом состояния и температуры грунтов основания.

  2.7. Расчетные значения характеристик  грунта определяются по формуле

c = cn/gg     (1)

  где c и c_n – соответственно расчетное и нормативное значение данной характеристики;

  g_g – коэффициент надежности по грунту, определяемый согласно указаниям п. 2.8.

  2.8. Коэффициент надежности по грунту g_g определяется в соответствии с ГОСТ 20522–75 с учетом вида (назначения) определяемой расчетной характеристики, состояния грунтов в основании сооружения и доверительной вероятности a.

  При определении расчетных значений деформационных и прочностных характеристик  грунтов, используемых в качестве основания в мерзлом состоянии (принцип I), коэффициент надежности по грунту g_g устанавливается в соответствии с ГОСТ 20522–75 при доверительной вероятности a, принимаемой равной 0,85, а для оснований опор мостов и линий электропередач – 0,9.